空穴的产生使局部地区能垒

降低，邻近的原子则进入空穴位置，造成空穴的移动。温度愈高，原子的能量愈大，产生的

空穴数目愈多，从而使金属膨胀。在熔点附近，空穴数目可达原子总数的１０％。

当把金属加热到熔点时，会使金属的体积突然膨胀３％～５％。这个数值等于固态金属

力学温度零度加热到熔点前的总膨胀量。除此之外，金属的其他性质如电阻、黏性等在

度下发生突变。同时，这种突变还反映在熔化潜热上，即金属在此时吸收大量热量，温

不升高。这些突变现象是不能仅仅用离位原子和空穴数目的增加加以解释的。

距离再缩短时，吸引力又逐渐减小，

到Ｒ＝Ｒ０时，相互作用力等于零 （Ｆ＝０），此时达到平衡，

Ｒ０ 为平衡距离。当距离小于平衡距离Ｒ０ 时，出现排斥力

（Ｐ＞０），并随距离的继续缩短而迅速增大。作用力Ｆ是由

引力和斥力构成的合力。吸引力是异性电荷间的库仑引

力；排斥力是同性电荷之间的斥力和。两个原子的相互作

用势能Ｗ （Ｒ）的曲线如图１１（ｂ）所示，可见在Ｒ＝Ｒ０

时，对应于能量的极小值，状态稳定。这说明，原子之间

倾向于保持一定的间距，这就是在一定条件下，金属中的

原子具有一定排列的原因。

熔化潜热使晶粒瓦解，液体原子具有更高

的能量，而金属的温度并不升高。从热力学角度，在恒压时，外界所供给的潜热，除使体积

膨胀做功外，还增加系统的内能，如式（１１）所示。在等温等压下，熵值的增量如式（１２）

所示。

系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此，熔化过程就是金属从规则的原子排列突变

为紊乱的非晶态结构的过程。

２液态金属的结构

（１）从物质熔化 （汽化）过程对液态金属结构的认识　如表１１所示，金属物质熔化时

的体积一般仅增加３％～５％，即原子平均间距仅增加１％～１５％，熔化时的熵值变化量远

小于加热膨胀过程。